DE69131213T2 - Segmentierte Copolymere aus epsilon-Caprolacton und Glykolid - Google Patents

Segmentierte Copolymere aus epsilon-Caprolacton und Glykolid

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DE69131213T2
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kristallinen Copolymeren aus ε- Caprolacton und Glycolid. Genauer betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen von kristallinen Copolymeren aus ε-Caprolacton und Glycolid, die in einem kontrollierten, zweistufigen Polymerisationsverfahren hergestellt werden, die zur Herstellung von Operationsartikeln, insbesondere monofiler Wundnahtmaterialien geeignet sind.
  • Die Herstellung von Operationsartikeln aus synthetischen, bio-absorbierbaren Polymeren durch Schmelzen oder Spinnen von Fasern ist gut bekannt. Die am meisten benutzten Polymere zur Herstellung solcher Artikel sind aus Hydroxy-Säuren und ihren Kondensationsprodukten, wasserfreien zyklischen Estern, die allgemein als Lactone bezeichnet werden, abgeleitet. Unter den am meisten untersuchten Lactonen zum Herstellen von bio-absorbierbaren Polymeren für Operationsartikel sind ε-Caprolacton, Lactid und Glycolid. Natürlich hat sich die Aufmerksamkeit in letzter Zeit auf eine Verbesserung der physikalischen und biologischen Eigenschaften von Polymeren und Copolymeren, die aus diesen spezifischen Lactonen abgeleitet sind, konzentriert.
  • Der neueste Versuch, die Eigenschaften von Copolymeren aus ε-Caprolacton und Glycolid zu optimieren, ist in U. S. Patent Nrn. 4,605,730 und 4,700,704 offenbart. Diese Patente beschreiben ein- und zweistufige Polymerisationsverfahren zum Herstellen der Copolymere. Von besonderem Interesse ist das zweistufige Polymerisationsverfahren. Insbesondere offenbaren die Patente in einer Anzahl von verschiedenen Beispielen zunächst das Herstellen eines Präpolymers aus ε-Caprolacton und Glycolid mit niedrigem Molekulargewicht und dann das Polymerisieren in situ des resultierenden Präpolymers mit Glycolid, um ein kristallines Copolymer herzustellen.
  • Leider stellen die kristallinen Copolymere, die in dem in diesen Patenten beschriebenen zweistufigen Verfahren hergestellt werden, nicht die erstrebenswertesten physikalischen und biologischen Eigenschaften bereit, wenn sie zu Operationsartikeln verfertigt werden. Bedeutsamsterweise sind die Fasern ziemlich steif, wenn die Copolymere versponnen werden, um Fasern herzustellen, die ein annehmbares biologisches Profil für Operationswundnahtmaterialien aufweisen. Diese Steifheit oder Mangel an Nachgiebigkeit macht es schwierig, Knoten zu binden aus Wundnahtmaterialien, die aus diesen Fasern hergestellt sind, und verringert zusätzlich die Knoten-Unversehrtheit, wenn Knoten gebunden sind, aufgrund der Tendenz des Knotens, sich zu lockern. Außerdem könnten die physikalischen Eigenschafen von Fasern, die aus diesen kristallinen Copolymeren hergestellt sind, z. B. geradlinige und Knoten- Zugfestigkeit, oder ihre biologischen Eigenschaften, z. B. Beibehaltung der Bruchfestigkeit in vivo (BSR), nicht adäquat sein, um die Anforderungen für ein geeignetes Operationswundnahtmaterial bei einigen Operationsprozeduren zu erfüllen.
  • Im Hinblick auf die im allgemeinen weniger erstrebenswerten Nachgiebigkeitseigenschaften von kristallinen Copolymeren aus ε-Caprolacton und Glycolid sind nützliche Operationsartikel, und insbesondere monofile Operationswundnahtmaterialien aus solchen Copolymeren nicht entwickelt worden. Typischerweise würde der Mangel an Nachgiebigkeit von Fasern, die aus solchen Copolymeren gesponnen sind, das Verflechten oder Verdrehen von individuellen Fasern erfordern, um ein multifiles Wundnahtmaterial herzustellen. Multifile Wundnahtmaterialien sind von Nachteil, da sie, unter anderem, oft eine Oberflächenbeschichtung erfordern, zum Verstärken der Schlüpfrigkeit und Glätte der Wundnahtmaterialoberfläche, um Gewebetrauma während des Wundvernähens zu verhindern.
  • Deshalb wäre es im Hinblick auf die Mängel des Stands der Technik äußerst wünschenswert, ein Copolymer aus ε-Caprolacton und Glycolid herzustellen, das zu nützlichen Operationsartikeln verfertigt werden kann. Insbesondere wäre es wünschenswert, ein solches Copolymer herzustellen, das zu Fasern versponnen werden kann und herausragende Nachgiebigkeit sowie exzellente physikalische und biologische Eigenschaften zur Herstellung von monofilen Wundnahtmaterialien aufweist.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Unter einem Gesichtspunkt ist die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines kristallinen Copolymers, das das Reaktionsprodukt umfaßt von: a) einer überwiegenden Menge eines Präpolymers aus ε-Caprolacton und Glycolid und b) dem Rest Glycolid. Das Präpolymer aus ε-Caprolacton und Glycolid, aus denen das kristalline Copolymer hergestellt wird, hat eine inhärente Viskosität zwischen 0,6 bis 2,0 Deziliter pro Gramm (dl/g), gemessen in einer 0,1 g/dl Lösung von Hexafluorisopropanol (HFIP) bei 25ºC.
  • Unter einem anderen Gesichtspunkt ist die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Operationsfadens, der durch Schmelzspinnen des oben beschriebenen kristallinen Copolymers hergestellt wird.
  • Unter noch einem anderen Gesichtspunkt ist die Erfindung eine Operationsvorrichtung, die aus dem oben beschriebenen kristallinen Copolymer verfertigt ist.
  • Überraschenderweise liefert die kontrollierte zweistufige Herstellung des kristallinen Copolymers aus einem Präpolymer mit relativ hohem Molekulargewicht aus ε-Caprolacton und Glycolid (widergespiegelt in der inhärenten Viskosität des Präpolymers) ein Copolymer, das leicht zu Operationsvorrichtungen geschmolzen oder zu Fasern, die eine herausragende Kombination an physikalischen und biologischen Eigenschaften haben, schmelzgesponnen werden kann. Fasern, die aus diesen kristallinen Copolymeren hergestellt werden, weisen eine signifikant verbesserte Nachgiebigkeit auf, gemessen mit dem Youngschen Modul, relativ zu der Nachgiebigkeit, die von Fasern aufgewiesen wird, die aus den kristallinen Copolymeren aus ε-Caprolacton und Glycolid in dem zweistufigen, im Stand der Technik beschriebenen Polymerisationsverfahren hergestellt werden.
  • Zusätzlich weisen diese Fasern exzellente geradlinige und Knoten-Zugfestigkeit in bezug auf Fasern auf, die aus anderen bio-absorbierbaren Polymeren und Copolymeren hergestellt werden, die typischerweise für Operationsartikel verwendet werden, und weisen ebenso annehmbare in vivo-BSR für zahlreiche Operationsanwendungen auf.
  • Die kristallinen Copolymere, die nach dem Verfahren dieser Erfindung erhalten werden, sind zur Herstellung absorbierbarer Operationsfäden, insbesondere absorbierbarer monofiler Operationswundnahtmaterialien nützlich, obwohl diese Copolymere bei der Herstellung von anderen Operationsvorrichtungen Verwendung finden könnten. Z. B. können die Copolymere zur Herstellung von Operationsgeflechten, Komponenten für Operationsklammern, hämostatische Clips verwendet werden.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einer bevorzugten Ausführungsform haben die kristallinen Copolymere, die nach dem Verfahren dieser Erfindung erhalten werden, ein Molekulargewicht, widergespiegelt in ihrer inhärenten Viskosität, und die Fähigkeit, einen Grad an Kristallinität zu entwickeln, die die Copolymere zur Extrusion zu Fasern oder Filmen und zum Spritzgießen in Operationsvorrichtungen, wie etwa Klammern, geeignet machen. Vorteilhafterweise ist die Kristallinität der Copolymere größer als 15%, gemessen mit Röntgenbeugung, so daß Operationsvorrichtungen, die aus dem Copolymer hergestellt werden, ihre dimensionale Unversehrtheit bei den erhöhten Temperaturen, auf die man während Lagerung treffen könnte, beibehalten können. Vorzugsweise reicht die inhärente Viskosität der kristallinen Copolymere von 0,8 bis 2,5, bevorzugter von 1,4 bis 1,8 dl/g in einer 0,1 g/dl Lösung von HFIP bei 25ºC. Einem Copolymer mit einer inhärenten Viskosität unter 0,8 dl/g fehlt im allgemeinen ausreichende Viskosität, um geeignete Schmelzstärke zur Extrusion oder zum Schmelzen bereitzustellen, und ein Copolymer mit einer inhärenten Viskosität über 2,5 dl/g ist im allgemeinen zu viskos zur Schmelzverarbeitung bei den Temperaturen, die erwünscht sind, um Polymerabbau zu vermeiden.
  • Die kristallinen Copolymere, die nach dem Verfahren erhalten werden, werden in den Beispielen, die dieser detaillierten Beschreibung folgen, als segmentierte Copolymere bezeichnet. Während wir nicht wünschen, an irgend eine besondere Theorie gebunden zu sein, stellen wir uns die Polymerketten des Copolymers dieser Erfindung so vor, daß sie aus "weichen" Blöcken eines Copolymers aus ε-Caprolacton und Glycolid bestehen, die mit relativ kürzeren "harten" Blöcken von Glycolid-Homopolymer segmentiert sind. Im allgemeinen versehen die ε-Caprolacton/Glycolid-Copolymer-weichen Blöcke das Copolymer dieser Erfindung mit seiner unerwartet verbesserten Nachgiebigkeit, und die Glycolid-Homopolymer-harten Blöcke verstärken die physikalischen Eigenschaften und die in vivo-BSR des Copolymers.
  • Eine überwiegende Menge des Präpolymers bezieht sich im allgemeinen auf eine Menge von Präpolymer, die größer als oder gleich zu 50 Molprozent der Zusammensetzung ist, aus der das kristalline Copolymer dieser Erfindung abgeleitet wird. Eine Menge, die weniger als 50 Molprozent Präpolymer ist, wird typischerweise ein Copolymer ergeben, das zu steif ist. Vorzugsweise ist die Menge an Präpolymer zwischen 55 bis 95, bevorzugter von 60 bis 80 Molprozent. Obwohl eine Menge an Präpolymer, die größer als 95 Molprozent ist, bei der Ausübung dieser Erfindung verwendet werden kann, ist sie weniger wünschenswert, da solch hohe Mengen an Präpolymer die physikalischen Eigenschaften und die in vivo-BSR des Copolymers nachteilig beeinflussen kann.
  • Die inhärente Viskosität des Präpolymers ist ein signifikanter Faktor bei der Verbesserung, die für die Nachgiebigkeit der Copolymere im Hinblick auf den Stand der Technik beobachtet wird, und sollte zwischen 0,6 und 2,0 dl/g in HFIP reichen Wenn die inhärente Viskosität unter 0,6 dl/g wäre, wäre das Molekulargewicht des Präpolymers bei einer vorbestimmten, wünschenswerten Copolymerzusammensetzung zu niedrig, und dem resultierenden Copolymer würde ein geeignetes Molekulargewicht fehlen. Bei einem zur Extrusion und zum Schmelzen notwendigen Copolymermolekulargewicht würde ein Präpolymer mit einer inhärenten Viskosität unter 0,6 dl/g eine überschüssige Menge an Glycolid während der zweiten Stufe der Polymerisation erfordern, was letztendlich in einem Copolymer mit unzulänglicher Nachgiebigkeit resultieren würde. Wenn die inhärente Viskosität oberhalb 2,0 dl/g wäre, dann wäre das Präpolymer zu viskos, um leicht eine homogene Lösung mit dem Glycolid- Bestandteil der Copolymerzusammensetzung zu bilden, und wahrscheinlich würde ein unerwünschtes Zweiphasen-Copolymer resultieren. Vorzugsweise ist die inhärent Viskosität des Präpolymers zwischen 0,8 bis 1,6 dl/g.
  • Das Molverhältnis von ε-Caprolacton zu Glycolid im Präpolymer ist vorzugsweise zwischen 70 : 30 bis 30 : 70, bevorzugter zwischen 60 : 40 bis 40 : 60. Im allgemeinen wäre, wenn das Molverhältnis unter 30 : 70 wäre, das aus einem solchen Präpolymer hergestellte, kristalline Copolymer weniger nachgiebig als erwünscht. Wenn das Molverhältnis von ε-Caprolacton zu Glycolid im Präpolymer größer als 70 : 30 wäre, dann wäre die Löslichkeit des Präpolymers im Glycolid-Monomer und seine Kompatibilität mit den sich entwickelnden, harten Polyglycolid-Blöcken nicht angemessen, um ein Einphasen-Copolymer mit den wünschenswertesten Eigenschaften herzustellen.
  • Als eine allgemeine Regel wird das Präpolymer, wenn das Molverhältnis von ε-Caprolacton zu Glycolid im Präpolymer zwischen 70 : 30 bis 30 : 70 ist, einen Grad an Kristallinität zwischen 2 bis 15% aufweisen, gemessen mit Röntgenbeugung, und eine Schmelztemperatur von weniger als 120ºC. Ein solches Präpolymer kann leicht eine homogene Lösung mit Glycolid bei einer annehmbaren Temperatur bilden und mit Glycolid polymerisieren, um das erwünschte kristalline Copolymer zu bilden. Es muß jedoch verstanden werden, daß ein Präpo lymer mit einem Molverhältnis außerhalb dieses Bereichs verwendet werden kann, um die kristallinen Copolymere dieser Erfindung herzustellen, obwohl so zu verfahren weniger vorhersagbar und wünschenswert wäre.
  • Die kristallinen Copolymere, die gemäß dem Verfahren dieser Erfindung erhalten werden, können hergestellt werden, indem man zuerst das Präpolymer aus ε-Caprolacton und Glycolid herstellt und dann das Präpolymer mit Glycolid polymerisiert. Das Präpolymer kann durch Polymerisieren der erwünschten Anteile von ε-Caprolacton und Glycolid in der Anwesenheit eines organometallischen Katalysators und eines Initiators bei erhöhten Temperaturen hergestellt werden. Der organometallische Katalysator ist vorzugsweise ein Katalysator auf Zinn- Basis, z. B. Zinn-Octoat, und liegt in dem Monomer-Gemisch in einem Molverhältnis von Monomer zu Katalysator im Bereich von 15,000 bis 80,000/l vor. Der Initiator ist typischerweise ein Alkanol, ein Glycol, eine Hydroxysäure oder ein Amin und liegt in dem Monomer- Gemisch in einem Molverhältnis von Monomer zu Initiator im Bereich von 250 bis 2000/l vor. Die Polymerisation wird typischerweise in einem Temperaturbereich von 120 bis 200ºC ausgeführt, vorzugsweise 160-190ºC, bis das gewünschte Molekulargewicht und Viskosität erreicht sind.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist die Umwandlung von Monomer zu Präpolymer größer als 95 Molprozent, um die Bildung von unerwünschten copolymeren, harten Segmenten aus ε-Caprolacton und Glycolid während der darauffolgenden Polymerisation mit Glycolid zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Umwandlung von Monomer zu Präpolymer größer als 98 Molprozent. Umwandlung von Monomer zu Präpolymer wird mit Gewichtsverlustmethoden, z. B. bei 110ºC in vacuo, bis konstantes Gewicht erreicht wird, gemessen.
  • Nachdem das Präpolymer hergestellt ist, wird die Temperatur des Reaktionsgemisches auf 230ºC erhöht, und dann wird geschmolzenes Glycolid unter heftigem Rühren zugegeben, um eine homogene Lösung des Glycolids im Präpolymer zu bilden. Die Polymerisationsreaktion läßt man für ungefähr 15 bis 30 Minuten bei einer erhöhten Temperatur fortschreiten, dann wird die Temperatur auf 200ºC erniedrigt, um mögliches Abbauen von Polycaprolacton- Gruppen zu vermeiden. Die Polymerisation kann bei dieser Temperatur fortschreiten, bis das erwünschte Molekulargewicht und prozentuale Umwandlung für das Copolymer erreicht sind, was typischerweise 2 bis 3 Stunden dauert.
  • Wenn das erwünschte kristalline Copolymer hergestellt ist, können absorbierbare Fäden, die die zum Gebrauch als monofile Operationswundnahtmaterialien erforderlichen Eigenschaften aufweisen, hergestellt werden unter Verwendung von herkömmlich akzeptierten Methoden, die auf dem Gebiet gut bekannt sind, zunächst durch Schmelz-Extrudieren des Copolymers durch eine Spinndüse, um Fasern herzustellen, durch Ziehen der Fasern, um eine Orientierung zu schaffen, und dann durch Tempern der orientierten Fasern, um dimensionale Stabilität zu verbessern. Optimale Temper-Zeit und -Temperatur für maximale in vivo-BSR und dimensionale Stabilität wird durch einfaches Experimentieren für jede Faserzusammensetzung leicht bestimmt. Zusätzlich können die Wundnahtmaterialien, die aus solchen monoflien Fasern hergestellt werden, wenn erwünscht, an eine oder mehrere Nadeln angehängt werden.
  • In bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung haben absorbierbare Operations- Monofäden, die aus den kristallinen Copolymeren dieser Erfindung hergestellt werden, eine geradlinige Zugfestigkeit von wenigstens 50.000 psi, vorzugsweise wenigstens 70.000 psi, und eine Knoten-Zugfestigkeit von wenigstens 30.000 psi, vorzugsweise wenigstens 40.000 psi. Der Youngsche Modul für bevorzugte Ausführungsformen ist typischerweise unter 500.000 psi, bevorzugt unter 300.000 psi und bevorzugter unter 150.000 psi*. *1 psi ~7.000 Pa.
  • In den Beispielen, die folgen, wird die in vivo-BSR und Fasereigenschaften, die in den Tabellen gezeigt werden, z. B. geradlinige und Knoten-Zugfestigkeit, Prozent Elongation und Youngscher Modul, bestimmt unter Verwendung der konventionellen Methoden, die in U. S. Patent Nrn. 4,653,497 und 4,838,267 beschrieben sind. In vitro-BSR wird bestimmt durch Messen des prozentualen Anteils an ursprünglicher geradliniger Zugfestigkeit, die nach der angezeigten Anzahl von Tagen in einem Phosphatpuffer mit einem pH von 7,27 bei 50ºC verbleibt. PCL und PGA beziehen sich auf polymerisierte Gruppen von ε-Caprolacton bzw. Glycolid.
  • Die in den Tabellen aus den Beispielen gezeigten Daten zeigen insgesamt die herausragenden Nachgiebigkeits-Eigenschaften, gemessen durch den Youngschen Modul, von Monofilen, die aus den kristallinen Copolymeren dieser Erfindung hergestellt werden. Die herausragende Nachgiebigkeit der Monofile wird erreicht, ohne daß ihre physikalischen Eigenschaften oder BSR geopfert werden, und tatsächlich sind die für diese Eigenschaften gezeigten Werte herausragend, wenn sie alleine stehen.
    • BEISPIEL 1 SEGMENTIERTES COPOLYMER AUS 30/70-GESAMTMOLANTEIL-PCL/PGA AUS EINEM 50/50-MOLANTEIL-PCL/PGA-PRÄPOLYMER
  • Ein flammengetrockneter 250 ml Dreihalskolben wird mit 34,24 gm (0,300 Mol) ε- Caprolacton, 34,82 gm (0,300 Mol) Glycolid, 0,114 ml (1,2 mMol/Mol Gesamtmonomer) destilliertem Diethylenglycol und 0,0505 ml Zinn-Octoat (0,33 molare Lösung in Toluol) beschickt. Der Kolben wird mit einem flammengetrockneten mechanischen Rührer und einem Adapter versehen. Der Reaktor wird dreimal gespült, bevor er mit Stickstoff belüftet wird. Das Reaktionsgemisch wird auf 190ºC unter Stickstoff erhitzt und bei dieser Temperatur für ungefähr 16 bis 18 Stunden gehalten. Die prozentuale Umwandlung von Monomer zu Präpolymer ist 99,5 Molprozent. Die inhärente Viskosität (I. V.) des resultierenden Präpolymers ist 1,52 dl/g, und der Schmelzpunkt ist 49ºC.
  • 46,43 Gramm (0,4 Mol) von geschmolzenem Glycolid wird dem Präpolymer im Reaktionskolben zugegeben. Die Temperatur des Reaktionsgemischs wird auf 230ºC erhöht, um das Präpolymer im geschmolzenen Glycolid aufzulösen. Nach ungefähr 10 bis 15 Minuten wird die Temperatur des Reaktionsgemischs auf 200ºC gesenkt. Die gesamte Reaktionszeit bei 200 - 230ºC ist ungefähr 2 Stunden. Das Copolymer wird isoliert, zermahlen und getrocknet 16 Stunden/110ºC/0,1 mm Hg, um nicht-umgesetzte Monomere zu entfernen. Ein Gewichtsverlust von 0,6% wird beobachtet.
  • Das Copolymer hat einen Schmelzbereich von ungefähr 180-219ºC in der Heiztisch- Mikroskopie und eine inhärente Viskosität von 2,15 dl/g in (HFIP) und ein PCL/PGA molares Verhältnis von 30,2/69,8 in NMR.
    • BEISPIEL 2 SEGMENTIERTES COPOLYMER AUS 30/70-GESAMTMOLANTEIL -PCL/PGA AUS EINEM 40/60-MOLANTEIL-PCL/PGA-PRÄPOLYMER
  • Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird im wesentlichen reproduziert, und ein Präpolymer mit einer I. V. von 1,48 wird hergestellt durch Umsetzen von 34,24 g (0,300 Mol) ε- Caprolacton mit 52,23 g (0,450 Mol) Glycolid. Die prozentuale Umwandlung von Monomer zu Präpolymer ist 98,1 Molprozent, und der Schmelzpunkt des Präpolymers ist 106ºC. Das Präpolymer wird mit 29,02 g (0,250 Mol) Glycolid polymerisiert, um das Copolymer herzustellen. Ein Gewichtsverlust von 1,0% wird beobachtet.
  • Das Copolymer hat einen Schmelzbereich von 182-209ºC in der Heiztischmikroskopie, eine inhärente Viskosität von 1,68 dl/g in HFIP und ein PCL/PGA molares Verhältnis von 27,4/71,0 in NMR.
    • BEISPIELE 3 & 4
  • Die in Beispielen 1 und 2 beschriebenen Copolymere werden zu Monofil-Fasern extrudiert, die als Beispiele 3 bzw. 4 gezeigt sind, unter Verwendung eines Kapillar-Rheometers, im allgemeinen den in U. S. Patent 4,838,267 beschriebenen Verfahren entsprechend, außer daß die extrudierten Fäden bis zu zwei Wochen Aufbewahrungszeit bei Zimmertemperatur vor Orientierung erfordern können, um die erwünschte Kristallisierung stattfinden zu lassen. Die physikalischen Eigenschafen der orientierten und getemperten Fasern sind in Tabelle I gezeigt. Die Orientierungsbedingungen sind wie folgt:
  • Die Temperbedingungen für die orientierten Fasern sind 6 Stunden bei 110ºC, gehindert am Schrumpfen. TABELLE I
  • *1 mils = 0,0254 mm
    • BEISPIELE 5-8
  • Die in Beispiel 1 beschriebene Prozedur wird im wesentlichen reproduziert, um mehrere segmentierte Copolymere aus 30/70-Gesamtmolanteil-PCL/PGA aus einem 40/60-Molanteil- PCL/PGA-Präpolymer herzustellen. Die Eigenschaften dieser Copolymere sind in Tabelle II zusammengefaßt. TABELLE II EIGENSCHAFTEN VON CAPROLACTON/GLYCOLID-COPOLYMEREN: 40/60-PRÄPOLYMER UND 30/70-GESAMT
  • ¹ bestimmt durch Heiztischmikroskopie
    • BEISPIELE 9-12
  • Die in Beispiel 1 beschriebene Prozedur wird im wesentlichen wiederholt, um vier segmentierte Copolymere aus 30/70-Gesamtmolanteil-PCL/PGA aus einem 45/55-Molanteil- PCL/PGA-Präpolymer herzustellen. Die Eigenschaften dieser Copolymere sind in Tabelle III zusammengefaßt. TABELLE III EIGENSCHAFTEN VON CAPROLACTON/GLYCOLID-COPOLYMEREN: 45/55-PRÄPOLYMER UND 30/70-GESAMT
  • ¹ bestimmt durch Heiztischmikroskopie
    • BEISPIEL 13 SEGMENTIERTES COPOLYMER AUS 24/76-GESAMTMOLANTEIL-PCL/PGA AUS EINEM 40/60-MOLANTEIL-PCL/PGA-PRÄPOLYMER
  • Die in Beispiel 1 beschriebene Prozedur wird im wesentlichen reproduziert, und ein Präpolymer mit einer I. V. von 1,42 wird hergestellt durch Umsetzen von 34,24 gm (0,300 Mol) ε- Caprolacton mit 52,23 gm (0,450 Mol) Glycolid. Die Umwandlung von Monomer zu Präpolymer ist 98,6 Mol%. Das Präpolymer wird mit 58,04 gm (0,500 Mol) Glycolid polymerisiert, um das Copolymer herzustellen. Ein Gewichtsverlust von 1,0% wird beobachtet.
  • Das Copolymer hat einen Schmelzbereich von 193-202ºC in der Heiztischmikroskopie und eine inhärente Viskosität von 1,75 dl/g in HFIP und ein PCL/PGA-Molverhältnis von 25,7/74,3 in NMR.
    • BEISPIEL 14
  • Das in Beispiel 13 beschriebene Copolymer wird zu monofilen Fasern extrudiert unter Verwendung eines Kapillar-Rheometers, im allgemeinen nach der in U. S. Patent 4,838,267 beschriebenen Prozedur, außer daß die Extrudat-Fäden bis zu zwei Wochen Aufbewahrungszeit bei Zimmertemperatur vor Orientierung benötigen können, um die erwünschte Kristallisation stattfinden zu lassen. Die physikalischen Eigenschaften der orientierten und getemperten Fasern sind in Tabelle V gezeigt. Die Orientierungsbedingungen sind wie folgt:
  • Die Temperbedingungen für die orientierten Fasern sind 6 Stunden bei 110ºC, gehindert am Schrumpfen. TABELLE IV EIGENSCHAFTEN VON CAPROLACTON/GLYCOLID-COPOLYMER: 40/60-PRÄPOLYMER UND 24/76-GESAMT
    • BEISPIEL 15 SEGMENTIERTES COPOLYMER AUS 20/80-GESAMTMOLANTEIL-PCL/PGA AUS EINEM 40/60-MOLANTEIL-PCL/PGA-PRÄPOLYMER
  • Die in Beispiel 1 beschriebene Prozedur wird im wesentlichen reproduziert, und ein Präpolymer mit einer I. V. von 1,41 wird hergestellt durch Umsetzen von 45,66 gm (0,4 Mol) ε- Caprolacton mit 69,64 g (0,600 Mol) Glycolid. Die Umwandlung von Monomer zu Präpolymer ist 99,3 Molprozent. Das Präpolymer wird mit 116,07 gm (1,0 Mol) Glycolid polymerisiert, um dieses Copolymer herzustellen. Ein Gewichtsverlust von 0,8% wird beobachtet.
  • Das Copolymer hat einen Schmelzbereich von 188-203ºC in der Heiztischmikroskopie, eine inhärente Viskosität von 1,70 dl/g in HFIP und ein PCL/PGA-Molverhältnis von 22,2/77,8 in NMR.
    • BEISPIEL 16
  • Das in Beispiel 15 beschriebene Copolymer wird zu Monofil-Fasern extrudiert. Die physikalischen Eigenschaften der orientierten und getemperten Fasern sind in Tabelle V gezeigt. Die Orientierungsbedingungen sind wie folgt:
  • Die Temperbedingungen für die orientierten Fasern sind 6 Stunden/110ºC/0% Relaxation. TABELLE V EIGENSCHAFTEN DES CAPROLACTON/GLYCOLID-COPOLYMERS: 40/60-PRÄPOLYMER UND 20/80-GESAMT

Claims (14)

1) Ein Verfahren zum Herstellen eines kristallinen Copolymers, welches Polymerisierung umfaßt von:
a) mindestens 50 Molprozent eines Präpolymers aus ε-Caprolacton und Glycolid mit einem Molverhältnis von 50 : 50 bis 30 : 70, und wobei die inhärente Viskosität des Präpolymers zwischen 0,6 bis 2,0 dl/g ist, gemessen in einer 0,1 g/dl Lösung von HFIP bei 25ºC, und
b) dem Rest Glycolid.
2) Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des Präpolymers zwischen 55 bis 95 Molprozent ist.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die inhärente Viskosität des Präpolymers zwischen 0,8 bis 1,6 dl/g ist.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Molverhältnis von ε-Caprolacton zu Glycolid im Präpolymer von 50 : 50 bis 40 : 60 ist.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Präpolymerumwandlung von Monomer zu Präpolymer größer als 95 Molprozent, vorzugsweise größer als 98 Molprozent ist.
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Menge des Präpolymers zwischen 60 bis 80 Molprozent ist.
7) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Polymer zu einem Operationsfaden schmelzgesponnen wird.
8) Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Operationsfaden einen Youngschen Modul hat, welcher weniger als 21 · 10&sup8; Pa (300.000 psi), vorzugsweise weniger als 10,5 · 10$ Pa (150.000 psi) beträgt.
9) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Operationsfaden eine geradlinige Zugfestigkeit hat, welche mindestens 35 · 10&sup7; Pa (50.000 psi) beträgt.
10) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Operationsfaden mit einer Knoten-Zugfestigkeit hergestellt wird, die mindestens 21 · 10&sup7; Pa (30.000 psi) beträgt.
11) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Operationsfaden die Form eines Monofils hat.
12) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Operationsfaden in der Form eines Wundnahtmaterials hergestellt wird.
13) Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der Operationsfaden an mindestens einer Nadel befestigt wird.
14) Eine Operationsvorrichtung, welche nach einem der Ansprüche 7 bis 13 erhalten wird.
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